Գիտնականները հնարավոր կապ են գտել Տիեզերքի ամենավաղ առեղծվածներից մեկի և այն խնդրի միջև, որը տասնամյակներ շարունակ հանգիստ չի տալիս տիեզերաբաններին։ Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո առաջացած փոքրիկ մագնիսական դաշտերը կարող էին փոխել վաղ Տիեզերքում ջրածնի ձևավորման գործընթացը։ Արդյունքում տիեզերական միկրոալիքային ֆոնը կարող էր մի փոքր այլ տեսք ունենալ, քան սովորաբար համարվում է, և դրա հետ միասին կփոխվեր նաև Տիեզերքի ընդարձակման արագության գնահատականը։

Այս գաղափարը կարող է օգնել բացատրել այսպես կոչված Հաբլի լարվածությունը՝ Հաբլի հաստատունը չափելու երկու հիմնական եղանակների միջև առկա կայուն անհամապատասխանությունը։ Նոր հետազոտությունը հիմնված է վաղ պլազմայի առաջին լիարժեք եռաչափ սիմուլյացիաների վրա՝ հաշվի առնելով նախասկզբնական մագնիսական դաշտերը։ Առայժմ արդյունքները թույլ չեն տալիս խոսել բացահայտման մասին, սակայն հուշում են, որ նման դաշտեր իսկապես կարող էին գոյություն ունենալ, հայտնում է Sciencedaily.com։

Տիեզերքը տարբեր արագությամբ է ընդարձակվում՝ կախված մեթոդից

Հաբլի հաստատունը ցույց է տալիս, թե որքան արագ է ընդարձակվում Տիեզերքը։ Այսօր գոյություն ունեն դրա արժեքը որոշելու երկու սկզբունքորեն տարբեր եղանակներ, և դրանք տալիս են զգալիորեն տարբերվող արդյունքներ։

Առաջինը հիմնված է տիեզերական միկրոալիքային ֆոնի վրա՝ հին ճառագայթման, որը մնացել է Տիեզերքի զարգացման վաղ փուլից հետո։ Տիեզերական աստղադիտակները, այդ թվում՝ Planck-ը, չափում են այդ ճառագայթման ամենափոքր անհամասեռությունները։ Այնուհետև գիտնականները օգտագործում են ստանդարտ տիեզերաբանական մոդելը, որպեսզի դրանց հիման վրա վերականգնեն Տիեզերքի պարամետրերը և հաշվարկեն դրա ընդարձակման արագությունը։

Այս մոտեցումը տալիս է մոտ 67 կմ/վ/Մպկ արժեք։

Երկրորդ մեթոդը հիմնված է հեռավոր գալակտիկաների անմիջական դիտարկման վրա։ Աստղագետները որոշում են դրանց հեռավորությունը, մասնավորապես օգտագործելով Ia տիպի գերնորերը, որոնք ծառայում են որպես յուրատեսակ «ստանդարտ մոմեր»․ դրանց տեսանելի պայծառությամբ կարելի է գնահատել մինչև գալակտիկան ընկած հեռավորությունը։

Hubble և James Webb աստղադիտակների օգնությամբ կատարված դիտարկումները տալիս են ավելի բարձր արժեք՝ մոտ 73 կմ/վ/Մպկ։

Տարբերությունը փոքր է թվում, բայց վիճակագրորեն այն բավականաչափ նշանակալի է, որպեսզի կասկածի տակ դնի տիեզերաբանության ստանդարտ մոդելի ամբողջականությունը։ Եթե երկու մեթոդն էլ ճիշտ են աշխատում, ապա Տիեզերքի մասին մեր պատկերացումներում կարող է բացակայել ինչ-որ կարևոր տարր։

Մագնիսական դաշտերը կարող էին փոխել ջրածնի ծնունդը

Հետազոտողները ենթադրել են, որ այդպիսի տարր կարող էին լինել նախասկզբնական մագնիսական դաշտերը՝ չափազանց թույլ դաշտեր, որոնք մնացել են Տիեզերքի գոյության ամենավաղ փուլերից։

Նման դաշտերը վաղուց դիտարկվում են որպես տիեզերական մագնետիզմի հնարավոր աղբյուր։ Այսօր մագնիսական դաշտեր են դիտվում գալակտիկաներում և գալակտիկաների կույտերում, սակայն այս հսկայական կառուցվածքների ծագումը մինչև վերջ պարզ չէ։

Եթե մագնիսական դաշտերն արդեն գոյություն ունեին վաղ Տիեզերքում, ապա դրանք կարող էին ազդել լիցքավորված մասնիկների վրա այն պահին, երբ ձևավորվում էր չեզոք ջրածինը։

Այս շրջանը կոչվում է ռեկոմբինացիա։ Էլեկտրոններն ու պրոտոնները սկսեցին միավորվել չեզոք ջրածնի ատոմների մեջ, իսկ Տիեզերքը աստիճանաբար դարձավ թափանցիկ լույսի համար։ Այն ճառագայթումը, որը այդ իրադարձությունից հետո կարողացավ ազատորեն տարածվել, այսօր դիտվում է որպես տիեզերական միկրոալիքային ֆոն։

Մագնիսական դաշտերը կարող էին փոքր-ինչ արագացնել ռեկոմբինացիան։ Դրանք կազդեին լիցքավորված մասնիկների վրա և կառաջացնեին նյութի բաշխման փոքր փոփոխություններ։ Այնտեղ, որտեղ մասնիկները հայտնվում էին մի փոքր ավելի խիտ, դրանց բախումների և ջրածնի ձևավորման հավանականությունը մեծանում էր։

Սա, իր հերթին, կարող էր փոխել այն պահը, երբ Տիեզերքը դարձավ թափանցիկ։

Կփոխվեր նաև «տիեզերական մետրը»

Առաջին հայացքից նման ուղղումը չափազանց աննշան է թվում, որպեսզի առնչվի ժամանակակից տիեզերաբանությանը։ Սակայն տիեզերական միկրոալիքային ֆոնը չափազանց զգայուն է ռեկոմբինացիայի գործընթացում փոփոխությունների նկատմամբ։

Եթե Տիեզերքի թափանցիկ վիճակի անցնելու պահը փոքր-ինչ տեղաշարժվեր, ապա կփոխվեր նաև միկրոալիքային ֆոնում դիտվող կառուցվածքների բնույթը։ Իսկ այդ կառուցվածքները օգտագործվում են որպես մի տեսակ տիեզերական քանոն՝ հեռավորությունները չափելու և Տիեզերքի պարամետրերը վերականգնելու համար։

Արդյունքում մագնիսական դաշտի փոքր ազդեցությունը վաղ պլազմայի վրա կարող էր փոխել Հաբլի հաստատունի այն արժեքը, որը գիտնականները ստանում են տիեզերական միկրոալիքային ֆոնից։

Հենց այդ պատճառով նախասկզբնական մագնիսական դաշտերը տեսականորեն կարող են նվազեցնել 67 և 73 կմ/վ/Մպկ արժեքների միջև եղած տարբերությունը։

Նոր սիմուլյացիաներն առաջին անգամ մանրամասն ստուգեցին այս գաղափարը

Ավելի վաղ հետազոտողները արդեն ենթադրում էին, որ նախասկզբնական մագնիսական դաշտերը կարող են ազդել ռեկոմբինացիայի վրա։ 2020 թվականին այս ազդեցությունը հաջողվել էր ցույց տալ պարզեցված մոդելի օգնությամբ։

Այժմ գիտնականները իրականացրել են շատ ավելի մանրամասն հետազոտություն։ Նրանք ստեղծել են մագնիսական դաշտերով վաղ պլազմայի առաջին լիարժեք եռաչափ սիմուլյացիաները և հետևել, թե ինչպես է այդ պայմաններում ձևավորվում ջրածինը։

Այնուհետև ստացված ջրածնի ձևավորման պատմությունն օգտագործվել է մոդելավորելու համար, թե ինչ տեսք կունենար տիեզերական միկրոալիքային ֆոնը նախասկզբնական մագնիսական դաշտերի առկայության դեպքում։ Արդյունքները համեմատվել են իրական դիտարկումների հետ։

Եվ այստեղ գաղափարը չի բախվել ակնհայտ հակասության․ մոդելավորված ազդեցությունները համընկնում են առկա տվյալների հետ։

Դիտողական տվյալների տարբեր համակցությունների դեպքում հետազոտողները ստացել են թույլ, բայց կայուն նախապատվություն նախասկզբնական մագնիսական դաշտերով սցենարի օգտին։ Ազդեցության վիճակագրական նշանակալիությունը կազմել է մոտավորապես 1,5-ից 3 սիգմա։

Սա կարևոր է, բայց բավարար չէ բացահայտում հայտարարելու համար։ Ֆիզիկայում արդյունքը սովորաբար պահանջում է շատ ավելի բարձր վիճակագրական վստահություն, նախքան վարկածը կհամարվի հաստատված։

Եթե այդ դաշտերը գոյություն ունեն, դրանք կարող են լինել ամենավաղ Տիեզերքի հետքը

Այսօր ենթադրվող մագնիսական դաշտերի ուժգնության ստացված գնահատականը կազմում է մոտ 5–10 պիկո-Գաուս։ Հեղինակների հաշվարկներով՝ սա մոտ է այն արժեքներին, որոնք կարող էին բավարար լինել գալակտիկաների և դրանց կույտերի մագնիսական դաշտերի ձևավորման համար նախասկզբնական «սաղմերից»։

Ուստի վարկածը տեսականորեն միանգամից լուծում է երկու տիեզերաբանական խնդիր՝ կարող է օգնել բացատրել Հաբլի լարվածությունը և տալ տիեզերական մագնետիզմի բնական աղբյուր։

Սակայն հնարավոր բացահայտման գլխավոր նշանակությունը շատ ավելի լայն է։ Եթե նախասկզբնական մագնիսական դաշտերն իսկապես առաջացել են Տիեզերքի գոյության առաջին ակնթարթներին, ապա դրանց հայտնաբերումը կդառնար միջոց՝ հայացք նետելու մի դարաշրջանի վրա, որի մասին ժամանակակից դիտարկումները պատմում են միայն անուղղակիորեն։

Առայժմ գիտնականներին հաջողվել է միայն ցույց տալ, որ նման վարկածը դիմանում է մինչ օրս իրականացված ամենամանրամասն ստուգմանը։ Հաջորդ դիտարկումները պետք է պարզեն՝ արդյոք Տիեզերքի արշալույսին առաջացած թույլ մագնիսական դաշտն իսկապես նկատելի հետք է թողել տիեզերական միկրոալիքային ֆոնում, և արդյոք այն վերջապես կարող է բացատրել, թե ինչու Տիեզերքի ընդարձակման արագությունը չափելու տարբեր մեթոդները շարունակում են տարբեր պատասխաններ տալ։